数控加工中常见对刀的方法及其精确对刀技巧研究

宋 胄

(泰州机电高等职业技术学校 江苏泰州 225300)

数控加工中常见对刀的方法及其精确对刀技巧研究

宋 胄

(泰州机电高等职业技术学校 江苏泰州 225300)

对刀是数控加工中的重要操作，零件的加工精度在很大程度上取决于对刀的精确性，本文介绍了对刀原理及对刀思路、对刀的方法以及探讨了精确对刀的技巧。

对刀原理；对刀方法；精确技巧

随着科学技术的飞速发展，社会对产品多样化的要求日益强烈，产品更新越来越快，同时随着工业的不断发展，复杂形状的零件越来越多，精度要求也越来越高，传统的加工方法已经无法适应现代的加工，具有高精度、高柔性的数控加工技术因此得到了迅速发展和广泛应用。

数控加工不仅包含着数控程序的编写，还有一个重要的步骤就是对刀，它是数控加工中的重要前提，零件的加工精度在很大程度上取决于对刀的精确性，同时，对刀的高效与否还直接影响数控加工的速度。

一、数控加工中对刀的原理及对刀思路

在数控加工机床上进行加工，最重要的是确定刀位点的位置，即刀具刀位点的起始位置，也就是我们通常所说的对刀点或者起刀点，对刀的实质是确定工件在机床坐标系中的位置，也就是确定工件坐标系相对于机床坐标系之间的关系。对刀的主要工作是获得参与加工的每把刀具的补偿值。

根据上述，对刀的基本思路就是(1)确定刀具上的刀位点。刀具的刀位点是一个基准点，不同的刀具的刀位点不同，直线形刃口的刀具的刀位点为一个点，圆弧形刃口的刀位点一般在其中心点上。(2)确定工件坐标系原点和机床坐标系原点之间相关联系。数控机床的机床坐标系是一个固定的坐标系，而工件坐标系是为了方便编程人为设定的坐标系，在机床开始工作之前应该建立起二者的联系。(3)建立刀位点与工件坐标系的联系。即采用方法明确告知数控系统刀位点在其工件坐标系的位置。

二、数控加工中对刀点位置确定的原则

对刀点可以选择在工件上，也可以选择在夹具或机床上，但是为了确保对刀的精度，一般我们会将对刀点尽量设置在工件零件的设计基准或者工艺基准之上，这样尽量使加工的程序编制工作简单方便，便于用常规量具检查，引起的加工误差小。

三、数控加工中的对刀方法

数控机床常用的对刀方法有三种：试切法对刀、对刀仪对刀、自动对刀

(一)试切法对刀。试切法对刀是指通过手动控制刀具试切工件来完成的对刀操作，一般常用在精度要求不高的场合，其操作简单易学，使用较为广泛。其操作过程为刀具安装后，先移动刀具手动切削工件右端面，再沿X向退刀，将此时的机床坐标Z值输入数控系统，即完成刀具Z轴对刀过程；再移动刀具切削外圆后，沿Z向退出，测量工件的直径，根据所得的数值按“测量”键，系统会自动完成X轴的对刀过程。

(二)对刀仪对刀。对刀仪对刀的本质是利用先进测量手段直接测量出刀具刀位点与基准之间的距离。对刀仪对刀可将刀具预先在加工之前校对好，这样当刀具安装后可直接将对刀数值输入到相应刀具补偿位置就可以使用。机外对刀仪不仅可以用来测量刀具的长度和直径，也可以测量刀具的形状和角度。另外，当刀具损坏需要更换新刀具时，可以用机外对刀仪测出新刀相对于原刀具的偏差，以便进行补偿、保证加工的正常进行。

(三)自动对刀。自动对刀是通过专门的检测系统实现的，其包含接触式传感器，对刀时刀尖以设定的速度向检测系统的感应器接近，当刀尖与感应器接触时，会发出信号，数控系统立即记下该瞬间的坐标值，并自动存储，从而实现自动对刀。

四、数控加工中精确对刀的技巧

随着数控加工技术的发展，越来越多的企业在加工中运用对刀仪器来实现数控机床对刀操作的高效率和高精度，然而对于一些中小企业，购置高精度的对刀仪器是不现实的，往往在加工中需要通过试切法来进行对刀，但是试切法对刀的对刀精度是有限的，因此还须精确对刀。笔者在实践中总结了精确对刀的技巧，就是在对刀时控制好对刀余量，在加工余量的范围内，通过“试切—测量—补偿”的思路，反复修调数值，使程序规定值与实际测量值的误差符合精度要求。

精确对刀偏移量的公式为偏移量=理论值(程序指令值)—实际值(测量值)。

例如：用试切法试切长度为50mm，直径为40mm的圆柱，如果实际测量得到的直径和长度分别为40.15mm和49.95mm，则该刀具在X、Z向的刀具补偿值分别要加上-0.15mm和-0.05mm。

五、结语

在数控加工中，由于对刀是数控机床加工操作非常关键的一个操作步骤，对刀的正确性直接影响了零件加工精度，因此，我们一定要掌握对刀的原理，选择合适的对刀方法、学会精确的对刀，从而保证工件的加工质量，提高零件的加工效率。

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The common tool setting method and the precise skill in data control process

Song Zhou
(Taizhou Electromechanical Higher Vocational and Technical Schools, Taizhou Jiangsu, 225300, China)

Tool setting is an important operation in data control processing, parts machining accuracy depends largely on the precision of the tool setting, this paper introduces the principle of cutter and the tool idea, method, discusses the precision of tool setting skills.

tool setting principle; tool setting method; accurate techniques

TP29

A

1000-9795(2014)012-000198-01

［责任编辑：鲍 雨］

宋 胄(1977-)，男，江苏泰州，本科，中学一级。研究方向：数控加工及数控教学。